哈尔滨市绿地土壤理化性质研究

张鑫,石艳霞,石艳丽

(1.黑龙江省森林植物园,黑龙江哈尔滨150040;2.黑龙江省林业监测规划院,黑龙江哈尔滨150080)

哈尔滨市绿地土壤理化性质研究

张鑫1,石艳霞1,石艳丽2

(1.黑龙江省森林植物园,黑龙江哈尔滨150040;2.黑龙江省林业监测规划院,黑龙江哈尔滨150080)

对哈尔滨市不同绿地土壤的理化性质进行了分析研究,结果表明:哈尔滨市绿地土壤的有机质平均含量为48.26 g kg-1,乔木草地绿地土壤的有机质含量最高;不同绿地土壤容重的变化范围在1.3～1.48 g cm-3,乔木草地绿地土壤的容重最小;不同绿地土壤总孔隙度平均为39.82%,灌木草地绿地土壤的总孔隙度最高。乔木草地绿地土壤具有良好的结构,可为哈尔滨市绿地土壤的生态恢复提供推广模式。

哈尔滨市;绿地;土壤

目前国内学者对山区、林区、农区的土壤质量演变和土壤退化作过一些研究,但是对于城市土壤生态系统的土壤质量和健康与理化性质的关系研究较少。土壤理化性质的好坏在某种程度上可反映土壤是否健康。本研究通过分析哈尔滨市不同绿地土壤生态系统的理化性质对土壤质量和健康的影响,为城市土壤生态系统的恢复和重建提供理论依据。

1 研究区概况

哈尔滨位于黑龙江省南部,松花江主流中游,地处松嫩平原,总面积53 068 km2。哈尔滨市辖8个区、10个县(市),人口总数992.02万,有48个少数民族,是全省文化、经济、政治、科技和交通中心。哈尔滨境内的大小河流均属于松花江和牡丹江水系,降水主要集中在6—9月,全年平均降水量600 mm左右。气候属中温带大陆性季风气候,四季分明,冬长夏短,年平均气温3.6℃,无霜期为140 d,结冰期为190 d,有“冰城”之称。哈尔滨东南向西北倾斜,市区地域平坦、低洼,东部10县(市)多山及丘陵地,平均海拔151 m。东南接临张广才岭支脉丘陵,北部是小兴安岭山区,西北为呼兰河,中部有松花江通过,河流纵横,平原辽阔。哈尔滨市区主要分布在松花江形成的三级阶地上,全市土壤类型比较多,共有9个土类、21个亚类、25个土种。土壤层次发育显著,剖面形态一般由黑土层、淀积层和母质层组成,质地为重壤、中壤和轻壤土。

2 试验方法

2.1 采样点的设置与样品采集

由于不同的绿地土壤有不同的特点,为了能更好地评价哈尔滨市绿地土壤表层的理化性质状况,在哈尔滨市区根据绿地的不同类型,把他们划分为乔木绿地、灌木绿地、乔木灌木绿地、乔木草地绿地和灌木草地绿地5个类型[1],一共设置20个采样点。森林绿地划分和采样点的具体设置见表1和表2。

2011—2012年,对哈尔滨市不同绿地土壤进行采样。

表1 哈尔滨市森林绿地类型划分

每个采样点在1 m范围内,以梅花型布设5个样点(中间一点,周围四点),在各点处取表层0～20 cm的土壤,装入塑料袋并充分混合(约1 kg),同时用环刀法进行土壤容重和总孔隙度的测定。

表2 采样点分布

2.2 土壤样品的处理和测定分析

土壤样品进行风干、研磨后,过10目和100目的土壤筛,放入写好标签的纸袋中备用。土壤有机质采用重铬酸钾法测定[2]。土壤水分物理性质的测定参照中华人民共和国林业行业标准《森林土壤水分-物理性质的测定》[3]。

3 结果和分析

3.1 不同绿地土壤的有机质特征

有机质是土壤固相中较为活跃的部分,是土壤具有结构和生物学性质的基本物质,它既是生命活动的条件,也是生命活动的产物。它含有植物生长所需的各种营养成分,随着有机质的矿化,不断地释放出来供植物利用[4]。哈尔滨市绿地土壤有机质平均含量为48.26 g kg-1。由图1可见,乔木草地绿地的有机质含量最高,其余依次为乔木绿地、乔木灌木绿地、灌木绿地,最低的为灌木草地绿地。这表明在森林生态系统中,高等绿色植物的残体,尤其是枯枝落叶,是森林土壤有机质的主要来源,且大量凋落于土壤表层,使土壤表层的有机质含量增加。

图1 不同绿地土壤的有机质

3.2 不同绿地土壤的容重和孔隙特征

土壤容重能反映土壤的松紧度,土壤总孔隙度可以评价土壤的通气性和透水性,它们均是土壤基本的物理性质。土壤容重可以作为说明土壤坚实度的指标之一。土壤容重过大,表明土壤紧实,不利于植物扎根;土壤容重太小,又会使植物根系扎不牢,而易倒伏。由图2可见,土壤容重的变化范围大致在1.3～1.48 g cm-3,其中乔木草地绿地的土壤容重最小,其余依次为乔木灌木绿地,乔木绿地和灌木草地绿地相等,最大的为灌木绿地。

图2 不同绿地土壤的容重

土壤总孔隙度一般在40%～70%变动,结构良好的土壤总孔隙度一般为55%～60%,甚至达到70%[5]。由图3可见,哈尔滨市绿地土壤总孔隙度平均为39.82%,基本能够满足植物的生长需要。其中总孔隙度最高的为灌木草地绿地,其次为乔木草地绿地。

图3 不同绿地土壤的总孔隙度

4 结论

各绿地土壤的有机质在25.86～88.26 g kg-1,由于乔木草地绿地的枯枝落叶等的归还量较高,积累在土壤表面的有机质含量最高,灌木草地绿地的有机质含量最低。

各绿地土壤容重在1.3～1.48 g cm-3,由于乔木草地绿地土壤表层的植被根系较多,土壤较为疏松,其土壤容重最小,灌木绿地的土壤容重最大。

各绿地土壤的总孔隙度在37.46%～41.58%,土壤总孔隙度平均较低,其中灌木草地绿地的总孔隙度最高,灌木绿地的最低。

综合分析可以得出乔木草地绿地土壤的理化性质较好,可以成为城市绿地土壤的生态恢复的良好模式。

[1]崔晓阳,袁方怀龙.城市绿地土壤及其管理[M].北京:北京院中国林业出版社,2001:23-24

[2]中国标准出版社,中华人民共和国林业行业标准——森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算[S].1999:106-108

[3]中国标准出版社,中华人民共和国林业行业标准——森林土壤水分-物理性质的测定[S].1999:22-24

[4]于法展,李保杰,刘尧让,等.徐州市城区绿地土壤的理化特性[J].城市环境与城市生态,2006,19(5):34-37

[5]周择福,李昌哲.北京九龙山不同植被土壤水分特征研究[J].林业科学研究,1994,7(1):48-53

Physical and Chemical Properties in Green Space of Harbin City

Zhang Xin1,Shi Yanxia1,Shi Yanli2
(1.Forest Botanical Garden of Heilongjiang Province,Harbin 150040,China; 2.Monitoring Planning Institute of Forestry in Heilongjiang Province,Harbin 150080,China)

The physical and chemical properties of soil in different landscape of Harbin City were analyzed.Result shows that the average content of organic matter in the landscaping of Harbin City is 48.26 g kg-1,organic matter content in green space of trees are the highest.Soil bulk density of different green space range from 1.3 g cm-3to 1.48 g cm-3,soil bulk density of trees is least.Total soil porosity of different greenbelts is averagely 39.82%;total soil porosity of shrub land is the highest.Green space of trees has good soil structure,which can offer promotion model for soil ecological recovery in Harbin City.

Harbin City;green space;soil

S152;S153

:A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.11.009

1005-5215(2015)11-0025-03

2015-09-15

张鑫(1978-),男,黑龙江哈尔滨人.